5 Teil 5: V-Modell-Referenz Produkte

5.3 Produkte

5.3.10 Systementwurf

5.3.10.10 Implementierungs-, Integrations- und Prüfkonzept SW

Verantwortlich: SW-Architekt (bei Verwendung des Vorgehensbausteins SW-Entwicklung)

Aktivität: Implementierungs-, Integrations- und Prüfkonzept SW erstellen

Mitwirkend: SW-Entwickler, Funktionssicherheitsbeauftragter

Sinn und Zweck

Das »Implementierungs-, Integrations- und Prüfkonzept SW definiert den Entwicklungs- und Fertigstellungsprozess für eine »SW-Einheit des Systems. Es gibt insbesondere dem »SW-Entwickler und dem »Prüfer Richtlinien für ihre Aufgaben.

Das Konzept beschreibt detailliert Programmierkonventionen, Vorgaben bezüglich Dokumentation, Vorgehen, Werkzeuge und Umgebungen für Implementierung, Installation, Integration und Prüfung der »SW-Elemente. Dies schließt die Beschreibung der Entwicklungsumgebung, Werkzeuge (Compiler, Linker) und Programmiersprache ein.

Inhaltlich ist das Implementierungs-, Integrations- und Prüfkonzept SW konsistent zur »SW-Architektur zu halten. Die dort getroffenen Entwurfsentscheidungen sind in geeigneter Weise umzusetzen. Hinsichtlich Organisation und Randbedingungen orientiert sich das Konzept an den Vorgaben im Projekthandbuch.

Verantwortlich für die Erstellung des Konzepts ist der »SW-Architekt. Unterstützt wird er vom SW-Entwickler, der letztendlich die Verantwortung für die fertig entwickelte SW-Einheit trägt. Abhängig von den Vorgaben zur Qualitätssicherung werden die Prüfprodukte für die einzelnen SW-Elemente erstellt.

Wird erzeugt von

Implementierungs-, Integrations- und Prüfkonzept System, Systemarchitektur (siehe Produktabhängigkeit 4.15)

Implementierungs-, Integrations- und Prüfkonzept System, Unterstützungs-Systemarchitektur (siehe Produktabhängigkeit 4.16)

Projekthandbuch, Gesamtsystemspezifikation (Pflichtenheft) (siehe Produktabhängigkeit 4.27)

Erzeugt

Prüfprotokoll Benutzbarkeit, Prüfspezifikation Benutzbarkeit, SW-Komponente, SW-Spezifikation, Prüfprotokoll Systemelement, Prüfprozedur Systemelement, Prüfspezifikation Systemelement, Datenschutzkonzept, Informationssicherheitskonzept, Sicherheitsanalyse (siehe Produktabhängigkeit 4.17)

Prüfprotokoll Benutzbarkeit, Prüfspezifikation Benutzbarkeit, Marktsichtung für Fertigprodukte, Externes SW-Modul, Externes-SW-Modul-Spezifikation, Make-or-Buy-Entscheidung, Prüfprotokoll Systemelement, Prüfprozedur Systemelement, Prüfspezifikation Systemelement, Datenschutzkonzept, Informationssicherheitskonzept, Sicherheitsanalyse (siehe Produktabhängigkeit 4.18)

Prüfprotokoll Benutzbarkeit, Prüfspezifikation Benutzbarkeit, SW-Modul, SW-Spezifikation, Prüfprotokoll Systemelement, Prüfprozedur Systemelement, Prüfspezifikation Systemelement, Datenschutzkonzept, Informationssicherheitskonzept, Sicherheitsanalyse (siehe Produktabhängigkeit 4.19)

Hängt inhaltlich ab von

Externes HW-Modul, HW-Einheit, HW-Komponente, HW-Modul, Implementierungs-, Integrations- und Prüfkonzept HW, Externes SW-Modul, SW-Einheit, SW-Komponente, SW-Modul, Externe Einheit, Implementierungs-, Integrations- und Prüfkonzept System, Segment, System (siehe Produktabhängigkeit 5.38)

Implementierungs-, Integrations- und Prüfkonzept HW, , Projektplan, Implementierungs-, Integrations- und Prüfkonzept System (siehe Produktabhängigkeit 5.39)

Implementierungs-, Integrations- und Prüfkonzept HW, , QS-Handbuch, Implementierungs-, Integrations- und Prüfkonzept System, Implementierungs-, Integrations- und Prüfkonzept Unterstützungssystem (siehe Produktabhängigkeit 5.43)

5.3.10.10.1 Vorgehen zur Realisierung und Realisierungsumgebung

Die Realisierung einer »SW-Einheit sollte in einer geeigneten Umgebung im Rahmen eines definierten Entwicklungsprozesses erfolgen. Konkret sind die Entwicklungsumgebung sowie Werkzeuge wie Compiler oder Linker festzulegen. Das Vorgehen zur Realisierung wird mit Hilfe von Compilerprozeduren, Linkprozeduren und Übersetzungsreihenfolgen definiert. Die Angaben werden beispielsweise mit Werkzeugen wie Make oder Ant automatisierbar und somit wiederholbar gemacht. Für Kompilierungs- und Linkprozeduren werden alle relevanten Codereferenzen identifiziert.

Wird eine Entwicklungsumgebung langfristig zur Unterstützung des Systems in seinen Lebenszyklusphasen benötigt, ist ein eigenständiges »Unterstützungssystem zu erstellen.

5.3.10.10.2 Vorgehen zur Integration und Integrationsbauplan

Die Architektur einer »SW-Einheit legt fest, welche SW-Elementtypen benötigt werden und wie der strukturelle Aufbau der SW-Einheit aussieht. Zur Integrationsplanung sind die konkret zu entwickelnden »SW-Elemente und die Reihenfolge der Integration aus der »SW-Architektur abzuleiten und ein geeigneter Integrationsprozess zu definieren.

Das Vorgehen zur Integration legt fest, in welcher Umgebung und mit welchen Werkzeugen die Integration zu erfolgen hat. Dabei muss sichergestellt sein, dass Werkzeuge der Realisierungs- und der Integrationsumgebung zusammenpassen und einander in geeigneter Weise ergänzen. Der Integrationsbauplan definiert die Integrationsarchitektur und die Reihenfolge der Integration. Er legt zu den SW-Elementtypen der SW-Architektur die konkret zu realisierenden SW-Elemente fest und bestimmt die Integrationsreihenfolge.

5.3.10.10.3 Vorgehen zur Installation und Zielumgebungen

Teil des Entwicklungsprozesses ist die Identifikation der geforderten Zielumgebungen und die Beschreibung des Installationsprozesses. Es sind alle Zielumgebungen, in denen die »SW-Einheit in den verschiedenen Entwicklungsphasen zu laufen hat, zu identifizieren und die Installationsprozeduren festzulegen. Vorgaben für die zu unterstützenden Zielumgebungen werden im Projekthandbuch definiert.

In der SW-Entwicklung werden häufig eine Prüfumgebung zur Durchführung von Prüfungen und eine Integrationsumgebung zur Simulation der endgültigen Zielplattform vorgegeben.

Für jede identifizierte Zielumgebung sind das Vorgehen zur Installation und die benötigten Werkzeuge zu beschreiben. Die Beschreibung der Installation auf der Zielplattform beruht auf den Inhalten dieses Themas. Sie wird im Rahmen der »Nutzungsdokumentation in der Logistik erstellt und an den Auftraggeber ausgeliefert.

5.3.10.10.4 Vorgehen zur Prüfung und Prüfstrategie

Für alle »SW-Elemente sind eine allgemeine Prüfstrategie und ein konkreter Prüfprozess festzulegen. Hierbei spielen Faktoren wie Wirtschaftlichkeit, Verfügbarkeit der Prüfumgebung, Prüfbarkeit oder Prüfdauer eine wichtige »Rolle.

Der Prüfprozess legt Algorithmen, Prüfwerkzeuge und Prüfmethoden fest, die zur Durchführung der Prüfungen einzusetzen sind. Die konkrete Ausgestaltung des Prüfvorgehens erfolgt in den jeweiligen Prüfspezifikationen der SW-Elemente.

Die Prüfstrategie wird aus der Prüfstrategie des übergeordneten Implementierungs-, Integrations- und Prüfkonzepts, sowie aus den Vorgaben im Projekthandbuch und »QS-Handbuch abgeleitet. Sie legt allgemeine Richtlinien und Kriterien fest, nach denen Prüfungen an SW-Elementen durchzuführen sind. Insbesondere sind in der Prüfstrategie die vom Auftraggeber explizit geforderten Nachweise und Randbedingungen zu berücksichtigen.

Die Prüfstrategie sollte speziell hinsichtlich Redundanz und Risikominimierung sowie hinsichtlich der Verfügbarkeit von bereits existierenden Hilfsmitteln betrachtet werden.

5.3.10.10.5 Zu prüfenden SW-Elemente

Die Prüfung eines »SW-Elements ist aufwändig und nicht in allen Fällen erforderlich. Zur individuellen Anpassung des Aufwandes an die Projekterfordernisse hat der »SW-Architekt, abhängig von den Vorgaben im Projekthandbuch und der festgelegten Prüfstrategie, die Möglichkeit festzulegen, für welche SW-Elemente der »SW-Einheit eine Prüfung durchzuführen ist. Kriterien für die Notwendigkeit einer Prüfung können beispielsweise die Kritikalität und Komplexität des SW-Elements, sowie seine zentrale »Rolle innerhalb der SW-Einheit sein. Für SW-Elemente, die als nicht zu prüfen eingestuft wurden, ist jeweils eine Begründung aufzuführen.

5.3.10.10.6 Sicherheitsrelevante SW-Elemente und Sicherheitsmaßnahmen

Für jedes »SW-Element ist festzuhalten, ob und in welcher Höhe es ein Gefährdungspotential besitzt, welcher Sicherheitsstufe es angehört und ob die Durchführung einer Gefährdungs- und Sicherheitsanalyse erforderlich ist. Die zu erfüllenden Sicherheitsanforderungen werden aus der »SW-Spezifikation des SW-Elementes übernommen.

Sicherheitskritische SW-Elemente sind Elemente, die eine kritische »Rolle bei der Gewährleistung der Sicherheitsanforderungen spielen, d. h. deren Risikobewertung / Gefährdungspotential einen vorher festgelegten Schwellenwert überschreitet.